基于物聯(lián)網(wǎng)的涉密場所智能管理監(jiān)控平臺的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于物聯(lián)網(wǎng)的涉密場所智能管理監(jiān)控平臺，包括用于數(shù)據(jù)處理和系統(tǒng)控制的主控節(jié)點、用于訪問認證的門鎖節(jié)點、用于檔案自動存取的柜鎖節(jié)點、用于實時視頻采集的視頻監(jiān)控節(jié)點、用于環(huán)境監(jiān)控的場所監(jiān)控節(jié)點、用于報警的聯(lián)動告警節(jié)點、用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕嚯x無線通信網(wǎng)絡、用于數(shù)據(jù)存儲和遠程控制的網(wǎng)絡服務器；所述主控節(jié)點、視頻監(jiān)控節(jié)點通過網(wǎng)絡接口與網(wǎng)絡服務器相連，主控節(jié)點、門鎖節(jié)點、柜鎖節(jié)點、視頻監(jiān)控節(jié)點、場所監(jiān)控節(jié)點、聯(lián)動告警節(jié)點通過近距離無線通信網(wǎng)絡邏輯相連。本發(fā)明實現(xiàn)了安防監(jiān)控和檔案管理的一體化，克服了原有檔案管理系統(tǒng)效率低、成本高等缺點，具有安全性高、維護性強、自動存取、適用廣泛等特點。
【專利說明】基于物聯(lián)網(wǎng)的涉密場所智能管理監(jiān)控平臺
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及物聯(lián)網(wǎng)應用的【技術領域】，特別涉及一種基于物聯(lián)網(wǎng)的涉密場所智能管理監(jiān)控平臺。
【背景技術】
[0002]國際電信聯(lián)盟(ITU)發(fā)布的ITU互聯(lián)網(wǎng)報告，對物聯(lián)網(wǎng)做了如下定義:通過二維碼識讀設備、射頻識別(RFID)裝置、紅外感應器、全球定位系統(tǒng)和激光掃描器等信息傳感設備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進行信息交換和通信，以實現(xiàn)智能化識另IJ、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡。通過物聯(lián)網(wǎng)技術，最終實現(xiàn)物品與物品(Thing toThing, T2T),人與物品(Human to Thing, H2T),人與人(Human to Human, H2H)之間的互連。
[0003]安防監(jiān)控系統(tǒng)是應用光纖、同軸電纜或微波在其閉合的環(huán)路內(nèi)傳輸視頻信號，并從攝像到圖像顯示和記錄構成獨立完整的系統(tǒng)。它能實時、形象、真實地反映被監(jiān)控對象，不但極大地延長了人眼的觀察距離，而且擴大了人眼的機能，它可以在惡劣的環(huán)境下代替人工進行長時間監(jiān)視，讓人能夠看到被監(jiān)視現(xiàn)場的實際發(fā)生的一切情況，并通過錄像機記錄下來。同時報警系統(tǒng)設備對非法入侵進行報警，產(chǎn)生的報警信號輸入報警主機，報警主機觸發(fā)監(jiān)控系統(tǒng)錄像并記錄。傳統(tǒng)的安防監(jiān)控系統(tǒng)通常是在有線傳感器網(wǎng)絡的基礎上進行搭建，因此受布線方式、安裝場所、運行和維護等諸多方面的限制，同時一旦切斷線路，系統(tǒng)的安全性就會受到極大安全威脅。
[0004]傳統(tǒng)的文件、圖書(貼有電子標簽)存取管理系統(tǒng)是采用人工的方法，利用RFID讀寫設備，手動地對文件、圖書上的電子標簽進行讀寫操作，從而實現(xiàn)對文件的存取，存在著效率低、人力成本高高等缺點。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的缺點與不足，提供一種基于物聯(lián)網(wǎng)的涉密場所智能管理監(jiān)控平臺。
[0006]本發(fā)明的目的通過下述技術方案實現(xiàn):
[0007]基于物聯(lián)網(wǎng)的涉密場所智能管理監(jiān)控平臺，包括用于數(shù)據(jù)處理和系統(tǒng)控制的主控節(jié)點、用于訪問認證的門鎖節(jié)點、用于檔案自動存取的柜鎖節(jié)點、用于實時視頻采集的視頻監(jiān)控節(jié)點、用于環(huán)境監(jiān)控的場所監(jiān)控節(jié)點、用于報警的聯(lián)動告警節(jié)點、用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕嚯x無線通信網(wǎng)絡、以及用于數(shù)據(jù)存儲和遠程控制的網(wǎng)絡服務器；所述主控節(jié)點、視頻監(jiān)控節(jié)點通過網(wǎng)絡接口與網(wǎng)絡服務器相連，主控節(jié)點、門鎖節(jié)點、柜鎖節(jié)點、視頻監(jiān)控節(jié)點、場所監(jiān)控節(jié)點、聯(lián)動告警節(jié)點通過近距離無線通信網(wǎng)絡邏輯相連。
[0008]所述主控節(jié)點包括中央處理器，以及與中央處理器連接的主控節(jié)點操作界面、短信模塊、主控節(jié)點近距離無線通信模塊、網(wǎng)絡接口和主控節(jié)點聲音提示模塊。主控節(jié)點操作界面通過鍵盤和觸摸屏實現(xiàn)，用于用戶交互，短信模塊用于實現(xiàn)短信報警功能，主控節(jié)點近距離無線通信模塊用于與其他節(jié)點(門鎖節(jié)點、柜鎖節(jié)點、視頻監(jiān)控節(jié)點、場所監(jiān)控節(jié)點和聯(lián)動報警節(jié)點)互聯(lián)互通。主控節(jié)點通過主控節(jié)點近距離無線通信網(wǎng)絡與其他節(jié)點進行通信，同時主控節(jié)點通過網(wǎng)絡接口與網(wǎng)絡服務器進行通信，將監(jiān)控信息發(fā)送給網(wǎng)絡服務器，并接收服務器指令對分節(jié)點設備進行控制。主控節(jié)點安裝在涉密場所室內(nèi)，完成信息采集、信息處理、指令發(fā)送、監(jiān)控場所和維持系統(tǒng)的運行等功能。
[0009]所述的門鎖節(jié)點用于場所出入口，由門鎖節(jié)點傳感器模塊、RFID模塊、門鎖節(jié)點操作界面、門鎖節(jié)點近距離無線通信模塊、電子鎖體模塊、供電模塊和MCU組成，門鎖節(jié)點傳感器模塊、RFID模塊和門鎖節(jié)點近距離無線通信模塊通過串口與MCU連接。門鎖節(jié)點傳感器模塊包括振動傳感器、壓力傳感器和門閥傳感器，用于檢測電子鎖是否受到暴力攻擊以及門的開閉狀態(tài)；RFID模塊由RFID讀寫器和處理器組成，用于用戶的身份認證和檢測檔案的出入情況；門鎖節(jié)點操作界面通過鍵盤和觸摸屏實現(xiàn)，用于用戶身份認證；門鎖節(jié)點近距離無線通信模塊用于MCU與其他節(jié)點進行數(shù)據(jù)傳輸；供電模塊用于實現(xiàn)市電220V和鋰電池供蓄電的處理。MCU根據(jù)指令(用戶密碼認證、RFID認證和主控節(jié)點指令)控制電子鎖的電磁閥的開閉，MCU檢測到緊急情況時可以通過近距離無線通信模塊廣播緊急信息到其他分控節(jié)點，實現(xiàn)聯(lián)動報警處理。
[0010]進一步的，門鎖節(jié)點用于實現(xiàn)密碼/RFID認證以及檢測檔案被帶出/入涉密場所的情況，當認證失敗時，門鎖節(jié)點會鎖死并進行報警處理；門鎖節(jié)點可以通過多種傳感器綜合判斷門鎖是否被暴力破解，并將緊急消息發(fā)送給其他節(jié)點，實現(xiàn)聯(lián)動報警；門鎖節(jié)點通過RFID模塊檢測出被帶出/入涉密場所的檔案信息，RFID讀寫器循環(huán)掃描經(jīng)過場所出入口的電子標簽并將其通過串口發(fā)送給處理器，經(jīng)處理器處理后將檢測到的電子標簽通過串口發(fā)送給MCU，MCU再發(fā)送給主控節(jié)點；門鎖節(jié)點接受主控節(jié)點的命令控制電磁閥的開/閉、獲取傳感器信息和設備信息。
[0011]所述柜鎖節(jié)用于實現(xiàn)密碼/RFID認證以及保密柜中檔案的自動存取，其組成部件與門鎖節(jié)點相同，用于保密柜，主要區(qū)別是RFID模塊的天線不同，柜鎖節(jié)點的天線是陶瓷天線，安放在保密柜柜體的里面(側面和頂部)，用于檢測保密柜體內(nèi)的電子標簽，實現(xiàn)檔案的自動存取。當用戶打開柜鎖，MCU通過密碼/RFID認證識別出用戶身份信息，用戶將貼有電子標簽的檔案存入或取出保密柜后，RFID讀寫器的天線通過周期性掃描或條件(如關閉保險柜)觸發(fā)掃描，將檢測到的電子標簽信息通過串口發(fā)送給處理器，處理器通過算法判斷存入或取出的檔案信息并將其發(fā)送給MCU，MCU將用戶信息和其存入或取出的檔案信息通過近距離無線通信網(wǎng)絡傳輸?shù)街骺毓?jié)點，再通過主控節(jié)點更新網(wǎng)絡服務器數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn)用戶對檔案的自動化存取管理；當認證失敗時，柜鎖節(jié)點會鎖死并進行報警處理；柜鎖節(jié)點可以通過多種傳感器綜合判斷門鎖是否被暴力破解，并且將緊急消息發(fā)送給其他節(jié)點，實現(xiàn)聯(lián)動報警；柜鎖節(jié)點通過RFID模塊檢測出被存入/取出保密柜的檔案信息并將檔案信息發(fā)送給主控節(jié)點；柜鎖節(jié)點接受主控節(jié)點的指令控制電磁閥的開/閉、獲取傳感器信息和設備信息。
[0012]所述的視頻監(jiān)控節(jié)點由繼電器、網(wǎng)絡攝像頭、視頻監(jiān)控節(jié)點近距離無線通信模塊、視頻監(jiān)控節(jié)點傳感器模塊和MCU組成，視頻監(jiān)控節(jié)點傳感器模塊和視頻監(jiān)控節(jié)點近距離無線通信模塊通過串口與MCU連接，網(wǎng)絡攝像頭通過網(wǎng)絡接口連接到網(wǎng)絡服務器。視頻監(jiān)控節(jié)點傳感器模塊包括紅外熱釋電傳感器和微波傳感器，用于檢測場所人員的活動；視頻監(jiān)控節(jié)點近距離無線通信模塊用于MCU與其他節(jié)點進行數(shù)據(jù)傳輸；繼電器控制網(wǎng)絡攝像頭的開關。當視頻監(jiān)控節(jié)點傳感器檢測到人員進出活動或接收到其他節(jié)點的指令時，MCU打開網(wǎng)絡攝像頭進行實時視頻監(jiān)控，并將視頻信息通過Internet傳輸?shù)骄W(wǎng)絡服務器進行數(shù)據(jù)存儲。
[0013]進一步的，視頻監(jiān)控節(jié)點通過視頻監(jiān)控節(jié)點傳感器模塊檢測到人員進出活動時，打開網(wǎng)絡攝像頭進行實時監(jiān)控、錄像；視頻監(jiān)控節(jié)點接收到其他節(jié)點的緊急指令后，打開網(wǎng)絡攝像頭進行實時監(jiān)控、錄像；視頻監(jiān)控節(jié)點在設定時間段打開網(wǎng)絡攝像頭進行視頻監(jiān)控、錄像；用戶經(jīng)身份認證后通過視頻監(jiān)控節(jié)點進行遠程視頻監(jiān)控和錄像。
[0014]所述場所監(jiān)控節(jié)點包括場所監(jiān)控節(jié)點傳感器模塊、場所監(jiān)控節(jié)點近距離無線通信模塊和MCU，場所監(jiān)控節(jié)點傳感器模塊和場所監(jiān)控節(jié)點近距離無線通信模塊通過串口與MCU連接。場所監(jiān)控節(jié)點傳感器模塊包括紅外傳感器、溫/濕度傳感器、煙霧傳感器，分別用于監(jiān)測場所人員活動、場所環(huán)境溫/濕度、場所消防情況。當溫/濕度或煙霧異常時，監(jiān)控節(jié)點將通過場所監(jiān)控節(jié)點近距離無線通信模塊將報警信息發(fā)送到聯(lián)動報警節(jié)點和主控節(jié)點，實現(xiàn)現(xiàn)場報警和短信報警；當檢測到人員進出活動時，通知視頻監(jiān)控節(jié)點打開網(wǎng)絡攝像頭進行錄像監(jiān)控。
[0015]所述聯(lián)動報警節(jié)點包括報警裝置和聯(lián)動報警節(jié)近距離無線通信模塊，聯(lián)動報警節(jié)點通過聯(lián)動報警節(jié)近距離無線通信模塊接收其他節(jié)點的報警信息，并且進行報警。
[0016]所述的近距離無線通信網(wǎng)絡為ZigBee、藍牙、紅外或無線局域網(wǎng)802.11中的一種或多種。
[0017]所述的網(wǎng)絡服務器用于實現(xiàn)基于C/S或B/S的管理平臺，可通過PC或智能手持終端遠程管理操作。實現(xiàn)人員管理功能，包括人員檔案、訪問認證控制方式和權限、查詢修改等；實現(xiàn)檔案管理功能，包括檔案信息、過程狀態(tài)、定位綁定、查詢修改等；實現(xiàn)視頻監(jiān)控功能，包括攝像頭的認證連接、實時監(jiān)控、錄像等；實現(xiàn)設備管理功能，包括設備檔案、參數(shù)配置、過程狀態(tài)、歷史事件等；實現(xiàn)日志管理功能。
[0018]基于物聯(lián)網(wǎng)的涉密場所智能管理監(jiān)控平臺的認證方法，是將涉密場所中的保密柜分為多個權限等級(如A、B、C、D四個權限等級)，保密柜中的物品文件的權限等級也與保密柜權限等級相對應，同時也將用戶分為多個權限等級(如A、B、C、D四個權限等級)。
[0019]當用戶進入涉密場所(專用資料室)時，在門口通過門鎖節(jié)點進行RFID身份認證(系統(tǒng)從RFID卡中獲取用戶信息，如權限等級C)和密碼認證，C權限等級的用戶進入后，通過輸入保密柜的密碼，只能打開C權限等級及以下(C、D權限等級)的保密柜和獲取與之權限等級相對應的物品文件，無法打開A、B權限等級的保密柜(即便輸入的保密柜密碼正確)，同時如果C權限通過非法途徑(暴力破解或高權限等級用戶忘記關閉A、B等級保密柜)獲取到了 A、B權限等級的物品文件，經(jīng)過門口的RFID通道式讀寫器時，系統(tǒng)會自動報警。
[0020]本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術具有如下的優(yōu)點及效果:
[0021]第一，與現(xiàn)有的安防監(jiān)控系統(tǒng)相比，本專利的各分控節(jié)點具有聯(lián)動報警功能，分控節(jié)點之間能夠直接進行點對點通信，同時分控節(jié)點本身具有信息分析能力，一旦單獨的分控節(jié)點判斷為緊急情況，它能夠直接發(fā)送緊急消息給網(wǎng)絡中的其他分控節(jié)點，使其他分控節(jié)點采取相應的預防措施(如鎖死電子鎖和保密柜、進行視頻錄像、短信報警等)，防止災難的擴散。[0022]第二、現(xiàn)有的安防監(jiān)控系統(tǒng)需要將傳感器信息統(tǒng)一收集到中心處理器再進行分析處理，一旦破壞中心處理器，系統(tǒng)將無法繼續(xù)工作，而且一旦切斷中心處理器與報警裝置的線路，系統(tǒng)也無法繼續(xù)報警。本專利的分控節(jié)點具有信息處理能力，使得信息在分控節(jié)點就能進行判斷，并能直接與其他分控節(jié)點進行通信，從而對中心處理器的依賴性大大減小。
[0023]第三、傳統(tǒng)的安防監(jiān)控系統(tǒng)一旦傳感器模塊被破壞，系統(tǒng)就無法繼續(xù)工作。本發(fā)明專利的各分控節(jié)點(傳感器節(jié)點)俱與多個傳感器直接連接，并且各個分控節(jié)點相互獨立工作，單個傳感器或分控節(jié)點的破壞都不影響其他分控節(jié)點的正常工作，在預警機制上能夠大大提高監(jiān)控場所的安全性。
[0024]第四、本發(fā)明專利具有監(jiān)控視頻的智能存儲功能。傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)是24小時不間斷的監(jiān)控，監(jiān)控視頻全部存儲，幾百G的硬盤空間僅能支持幾天的視頻存儲，極大的增加了存儲的壓力。本專利具有智能存儲視頻功能，當系統(tǒng)分控節(jié)點的傳感器檢測到異常情況時，就開啟視頻存儲功能，或者在事故頻發(fā)時間段(如24:00到早上6:00)開啟視頻存儲功能，其他時間段只進行視頻監(jiān)控，不進行視頻存儲，從而大大減輕了系統(tǒng)的視頻存儲壓力，節(jié)省了系統(tǒng)開銷，縮短了分析監(jiān)控視頻的時間。
[0025]第五、本專利提供了一種系統(tǒng)用戶身份分級的認證方法，將用戶、保密柜、保密柜中的物品文件分為不同的權限等級，低權限等級的用戶無法打開高權限等級的保密柜(即便知道保密柜電子鎖的密碼)，低權限等級的用戶無法帶走高權限等級的物品文件(即便通過非法手段取得了物品文件)。在訪問控制上能夠大大提高管控場所的安全性。
[0026]第六、本專利實現(xiàn)了安防監(jiān)控和檔案自動存取管理的結合，用戶將物品/文件存入或取出保密柜，通過保密柜內(nèi)的RFID讀寫器，系統(tǒng)會自動判斷存入或取出的物品/文件信息，并將存入或取出的物品/文件信息發(fā)送到服務器，從而實現(xiàn)檔案的自動存取管理。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0027]圖1為本發(fā)明專利的系統(tǒng)節(jié)點分布圖；
[0028]圖2為本發(fā)明專利系統(tǒng)應用環(huán)境總圖；
[0029]圖3 (a)-圖3 (C)為本發(fā)明專利ZigBee近距離無線通信網(wǎng)絡的三種拓撲結構圖；
[0030]圖4為本發(fā)明專利主控節(jié)點的電路原理框圖；
[0031]圖5為本發(fā)明專利門鎖節(jié)點和柜鎖節(jié)點的電路原理框圖；
[0032]圖6為本發(fā)明專利視頻監(jiān)控節(jié)點的電路原理框圖；
[0033]圖7為本發(fā)明專利場所監(jiān)控節(jié)點的電路原理框圖；
[0034]圖8為本發(fā)明專利聯(lián)動報警節(jié)點的電路原理框圖。
【具體實施方式】
[0035]下面結合實施例及附圖對本發(fā)明作進一步詳細的描述，但本發(fā)明的實施方式不限于此。
[0036]實施例
[0037]如圖1所示，整個系統(tǒng)根據(jù)不同的功能模塊應用，分為主控節(jié)點、門鎖節(jié)點、柜鎖節(jié)點、視頻監(jiān)控節(jié)點、場所監(jiān)控節(jié)點和聯(lián)合告警節(jié)點，由這些節(jié)點組成ZigBee通信網(wǎng)絡，實現(xiàn)涉密場所內(nèi)數(shù)據(jù)的無線傳輸，再由主控節(jié)點通過網(wǎng)絡接口連接到局域網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)的服務器，最終實現(xiàn)無線近距離無線通信網(wǎng)、局域網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)三大網(wǎng)絡的互聯(lián)互通。監(jiān)控場所內(nèi)各個節(jié)點通過ZigBee無線網(wǎng)絡實現(xiàn)相互間的數(shù)據(jù)通信，從而對整個場所進行監(jiān)控和管理，包括訪問認證、過程監(jiān)控、入侵識別、聯(lián)動報警以及檔案的自動存取管理。主控節(jié)點將采集的信息(場所的變化過程、設施的變化過程、檔案的變化過程、入侵報警信息等)進行處理后，通過Internet發(fā)送到網(wǎng)絡服務器。網(wǎng)絡服務器將接受的信息進行處理后存入數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)對整個系統(tǒng)的信息管理一人員管理、檔案管理、視頻監(jiān)控、設備管理、日志管理等。用戶可以通過PC客戶端或移動客戶端(如手機)查看場所內(nèi)的情況，進行遠程監(jiān)控和遠程管理。
[0038]如圖2所示，本發(fā)明專利的應用環(huán)境主要是政府保密機關、軍事機關以及企事業(yè)單位的涉密場所。主要監(jiān)控對象和過程:涉密場所環(huán)境因素變化、人員流動、檔案流動。主控節(jié)點安放在涉密場所的中心位置，用于進行系統(tǒng)控制，與網(wǎng)絡服務器進行數(shù)據(jù)交換并接受指令控制系統(tǒng)；門鎖節(jié)點安放在涉密場所出入口，用于人員進入涉密場所的身份認證和監(jiān)控檔案被帶入或帶出涉密場所的情況；柜鎖節(jié)點安放在涉密場所內(nèi)的保密柜上，用于進行打開保密柜的身份認證和實現(xiàn)檔案的自動化存??；視頻監(jiān)控節(jié)點安放在室內(nèi)視野開闊的位置，用于對涉密場所進行視頻監(jiān)控和錄像；場所監(jiān)控節(jié)點安放在涉密場所內(nèi)不同的位置，用于監(jiān)控涉密場所內(nèi)的環(huán)境(溫度、濕度、煙霧、人員活動等)變化；聯(lián)動報警節(jié)點安放在涉密場所內(nèi)，用于對場所內(nèi)的異常事件進行現(xiàn)場報警。
[0039]在實際應用中，根據(jù)不同的應用環(huán)境可以采用圖3 (a)_圖3 (C)所示的三種網(wǎng)絡拓撲結構中的任意一種，其中協(xié)調(diào)器節(jié)點為ZigBee網(wǎng)絡中心節(jié)點(用五角星表示)，路由節(jié)點和終端節(jié)點為ZigBee網(wǎng)絡分節(jié)點(用大圓和小圓表示)。在星型網(wǎng)絡中，所有分節(jié)點直接與中心節(jié)點相互通信；在網(wǎng)狀網(wǎng)絡中，路由器與協(xié)調(diào)器、路由器與路由器之間可以相互通信，終端節(jié)點只能與父節(jié)點相互通信；樹形網(wǎng)絡是網(wǎng)狀網(wǎng)絡的一種特殊情況，除直接與協(xié)調(diào)器相連的節(jié)點以外，所有節(jié)點只能通過父節(jié)點和協(xié)調(diào)器間接通信。
[0040]如圖4所示，本發(fā)明專利的主控節(jié)點包含中央處理器，中央處理器上連接了觸控顯示屏、USB接口、IDE接口、音頻接口、RJ45接口、ZigBee通信模塊、短信模塊和供電模塊。ZigBee通信模塊是ZigBee協(xié)調(diào)器，中央處理器通過其與其他節(jié)點進行通信，定時采集場所內(nèi)的監(jiān)控信息，發(fā)送指令控制其他分控節(jié)點。中央處理器由網(wǎng)絡接口連接到Internet,將處理后的監(jiān)控信息存儲到網(wǎng)絡服務器數(shù)據(jù)庫，同時接受服務器的指令控制整個系統(tǒng)。中央處理器在接收到報警信息時可以通過短信模塊給用戶發(fā)短信報警。觸控顯示屏用于用戶密碼認證、相關查詢、菜單操作及相關對話，顯示各分控節(jié)點的信息。供電模塊用于實現(xiàn)市電220V和鋰電池供蓄電的處理。
[0041]主控節(jié)點對場所環(huán)境變化過程進行監(jiān)控，主要包括溫度、煙霧、人員進出等；主控節(jié)點對設施的變化過程進行監(jiān)控，主要包括認證設備鎖體的物理狀態(tài)變化(機械、供電、溫度等)、鎖體操作狀態(tài)變化(非法破解操作)，RFID設備的工作狀態(tài)、攝像頭的工作狀態(tài)、各節(jié)點的工作狀態(tài)等；主控節(jié)點對檔案的變化過程進行監(jiān)控，主要是指對貼有RFID標簽的檔案被存入或取出保密柜的監(jiān)控；主控節(jié)點將監(jiān)控信息發(fā)送給網(wǎng)絡服務器，并且接收服務器指令后對分節(jié)點設備進行控制(參數(shù)設置、控制開/閉等)。
[0042]如圖5所示，本發(fā)明專利的門鎖節(jié)點由用戶操作界面、傳感器模塊、超高頻RFID模塊、ZigBee通信模塊、供電模塊、電磁閥、電子鎖鎖體、聲音提示模塊、MCU等組成。用戶操作界面用于用戶密碼認證和RFID認證，控制電磁閥的開/閉；傳感器模塊主要包括振動傳感器、壓力傳感器和門閥傳感器，用于獲取鎖體振動、壓力狀態(tài)以及電子鎖的開/閉情況，判斷門鎖是否被暴力打開；超高頻RFID模塊由超高頻RFID讀寫器和處理器組成，采用通道式天線在門口檢測貼有電子標簽的檔案被帶進或帶出涉密場所的情況，同時還可以進行RFID身份認證；ZigBee通信模塊是ZigBee路由器，用于與其他節(jié)點進行數(shù)據(jù)傳輸。
[0043]其中，MCU進行密碼認證和RFID認證判斷，當密碼認證或RFID認證失敗超過3次時，MCU就會控制電磁閥鎖死，并進行現(xiàn)場報警，并將報警消息傳送到服務器;MCU通過振動/壓力傳感器判斷門鎖是否被暴力打開，一旦被判定為暴力破解，MCU通過ZigBee通信模塊將緊急消息發(fā)送給其他節(jié)點(如通知聯(lián)動報警節(jié)點開啟報警器、通知視頻監(jiān)控節(jié)點打開攝像頭、通知主控節(jié)點進行短信報警等)，實現(xiàn)聯(lián)動報警；當貼有電子標簽的檔案被帶入/帶出涉密場所時，超高頻RFID讀寫器通過門口的通道式天線循環(huán)掃描經(jīng)過場所出入口的電子標簽并將其通過串口發(fā)送給處理器，經(jīng)處理器處理后將檢測到的檔案信息通過串口發(fā)送給MCU，MCU將檔案信息發(fā)送到主控節(jié)點，主控節(jié)點經(jīng)處理后發(fā)給網(wǎng)絡服務器;MCU接受服務器指令控制電磁閥的開/閉、獲取傳感器信息和設備信息。
[0044]如圖5所示，柜鎖節(jié)點的組成部件與門鎖節(jié)點相同，主要區(qū)別是超高頻RFID模塊的天線不同，柜鎖節(jié)點的天線是陶瓷天線，安放在保密柜柜體的里面(側面和頂部)，當用戶打開柜鎖，MCU通過密碼/RFID認證識別出用戶身份信息，用戶將貼有電子標簽的檔案存入或取出保密柜后，超高頻RFID讀寫器的天線通過周期性掃描或條件(如關閉保險柜)觸發(fā)掃描，將檢測到的電子標簽信息通過串口發(fā)送給處理器，處理器通過算法判斷存入或取出的檔案信息并將其發(fā)送給MCU，MCU將用戶信息和其存入或取出的檔案信息通過近距離無線通信網(wǎng)絡傳輸?shù)街骺毓?jié)點，再通過主控節(jié)點更新網(wǎng)絡服務器數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn)用戶對檔案的自動化存取管理。
[0045]如圖6所示，視頻監(jiān)控節(jié)點由傳感器模塊、網(wǎng)絡攝像頭、ZigBee通信模塊、供電模塊、MCU等組成。傳感器模塊主要包括紅外熱釋電傳感器和微波傳感器，用于獲取場所是否有人員進入/活動的狀態(tài)；網(wǎng)絡攝像頭用于本地存儲錄像、遠程視頻監(jiān)控和錄像；ZigBee通信模塊是ZigBee路由器，用于與其他節(jié)點進行通信。
[0046]MCU通過傳感器模塊檢測到場所人員進出活動，或者接收到其他節(jié)點傳來的緊急指令時，可通過供電模塊打開網(wǎng)絡攝像頭電源，進行實時監(jiān)控或錄像，并將監(jiān)控視頻上傳到網(wǎng)絡服務器進行存儲；MCU可以設置在事故頻發(fā)時間段(如0:00— 7:00)定時打開網(wǎng)絡攝像頭進行視頻監(jiān)控；管理員需要通過客戶端身份認證后能夠進行遠程視頻監(jiān)控和錄像。
[0047]如圖7所示，場所監(jiān)控節(jié)點由紅外/微波傳感器、溫/濕度傳感器、煙霧傳感器、ZigBee通信模塊、供電模塊、MCU等組成。ZigBee通信模塊是Zigbee路由器。場所監(jiān)控節(jié)點通過紅外/微波傳感器監(jiān)測場所人員活動，通過溫/濕度傳感器監(jiān)測場所環(huán)境溫/濕度，通過煙霧傳感器監(jiān)測場所消防情況。另外，還預留接口適應以后更多傳感器的接入。當溫度或煙霧超過一定閥值，MCU通過ZigBee通信模塊將報警信息發(fā)送到聯(lián)動報警節(jié)點和主控節(jié)點，實現(xiàn)現(xiàn)場報警和短信報警。當檢測到人員出入、活動時，通知視頻監(jiān)控節(jié)點打開網(wǎng)絡攝像頭進行錄像。
[0048]如圖8所示，聯(lián)動報警節(jié)點由報警器、ZigBee通信模塊和MCU組成。ZigBee通信模塊是Zigbee路由器。當聯(lián)動報警節(jié)點接收到其他節(jié)點(主控節(jié)點、門鎖節(jié)點、柜鎖節(jié)點和視頻監(jiān)控節(jié)點)的報警信息時，MCU控制大功率報警器進行現(xiàn)場報警。
[0049]上述實施例為本發(fā)明較佳的實施方式，但本發(fā)明的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權利要求】
1.基于物聯(lián)網(wǎng)的涉密場所智能管理監(jiān)控平臺，其特征在于，包括用于數(shù)據(jù)處理和系統(tǒng)控制的主控節(jié)點、用于訪問認證的門鎖節(jié)點、用于檔案自動存取的柜鎖節(jié)點、用于實時視頻采集的視頻監(jiān)控節(jié)點、用于環(huán)境監(jiān)控的場所監(jiān)控節(jié)點、用于報警的聯(lián)動告警節(jié)點、用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕嚯x無線通信網(wǎng)絡、以及用于數(shù)據(jù)存儲和遠程控制的網(wǎng)絡服務器；所述主控節(jié)點、視頻監(jiān)控節(jié)點通過網(wǎng)絡接口與網(wǎng)絡服務器相連，主控節(jié)點、門鎖節(jié)點、柜鎖節(jié)點、視頻監(jiān)控節(jié)點、場所監(jiān)控節(jié)點、聯(lián)動告警節(jié)點通過近距離無線通信網(wǎng)絡邏輯相連。
2.根據(jù)權利要求1所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的涉密場所智能管理監(jiān)控平臺，其特征在于，所述主控節(jié)點包括中央處理器，以及與中央處理器連接的主控節(jié)點操作界面、短信模塊、主控節(jié)點近距離無線通信模塊、網(wǎng)絡接口和主控節(jié)點聲音提示模塊；主控節(jié)點操作界面通過鍵盤和觸摸屏實現(xiàn)，用于用戶交互，短信模塊用于實現(xiàn)短信報警功能，主控節(jié)點近距離無線通信模塊用于與其他節(jié)點互聯(lián)互通，主控節(jié)點聲音提示模塊用于進行語音提示；主控節(jié)點通過主控節(jié)點近距離無線通信模塊與其他節(jié)點進行通信，同時主控節(jié)點通過網(wǎng)絡接口與網(wǎng)絡服務器進行通信，將監(jiān)控信息發(fā)送給網(wǎng)絡服務器，并接收服務器指令對分節(jié)點設備進行控制。
3.根據(jù)權利要求1所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的涉密場所智能管理監(jiān)控平臺，其特征在于，所述的門鎖節(jié)點用于場所出入口，由門鎖節(jié)點傳感器模塊、RFID模塊、門鎖節(jié)點操作界面、門鎖節(jié)點近距離無線通信模塊、電子鎖體模塊、供電模塊和MCU組成，門鎖節(jié)點傳感器模塊、RFID模塊和門鎖節(jié)點近距離無線通信模塊通過串口與MCU連接；門鎖節(jié)點傳感器模塊包括振動傳感器、壓力傳感器和門閥傳感器，用于檢測電子鎖是否受到暴力攻擊以及門的開閉狀態(tài)；RFID模塊由RFID讀寫器和處理器組成，用于用戶的身份認證和檢測檔案的出入情況；門鎖節(jié)點操作界面通過鍵盤和觸摸屏實現(xiàn)，用于用戶身份認證；門鎖節(jié)點近距離無線通信模塊用于MCU與其他節(jié)點進行數(shù)據(jù)傳輸；供電模塊用于實現(xiàn)市電220V和鋰電池供蓄電的處理；MCU根據(jù)指令控制電子鎖的電磁閥的開閉，MCU檢測到緊急情況時可以通過門鎖節(jié)點近距離無線通信模塊廣播緊急信息到其他分控節(jié)點，實現(xiàn)聯(lián)動報警處理。
4.根據(jù)權利要求1或3所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的涉密場所智能管理監(jiān)控平臺，其特征在于，門鎖節(jié)點用于實現(xiàn)密碼/RFID認證以及檢測檔案被帶出/入涉密場所的情況，當認證失敗時，門鎖節(jié)點會鎖死并進行報警處理；門鎖節(jié)點可以通過多種傳感器綜合判斷門鎖是否被暴力破解，并將緊急消息發(fā)送給其他節(jié)點，實現(xiàn)聯(lián)動報警；門鎖節(jié)點通過RFID模塊檢測出被帶出/入涉密場所的檔案信息，RFID讀寫器循環(huán)掃描經(jīng)過場所出入口的電子標簽并將其通過串口發(fā)送給處理器，經(jīng)處理器處理后將檢測到的檔案信息通過串口發(fā)送給MCU，MCU再發(fā)送給主控節(jié)點；門鎖節(jié)點接受主控節(jié)點的命令控制電磁閥的開/閉、獲取傳感器信息和設備信息。
5.根據(jù)權利要求3所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的涉密場所智能管理監(jiān)控平臺，其特征在于，柜鎖節(jié)點用于實現(xiàn)密碼/RFID認證以及保密柜中檔案的自動存取，其組成部件與門鎖節(jié)點相同，用于保密柜；當用戶打開柜鎖，MCU通過密碼/RFID認證識別出用戶身份信息，用戶將貼有電子標簽的檔案存入或取出保密柜后，保密柜中的RFID讀寫器的天線通過周期性掃描或條件觸發(fā)掃描，將檢測到的電子標簽信息通過串口發(fā)送給處理器，處理器通過算法判斷存入或取出的檔案信息并將其發(fā)送給MCU，MCU將用戶信息和其存入或取出的檔案信息通過近距離無線通信網(wǎng)絡傳輸?shù)街骺毓?jié)點，再通過主控節(jié)點更新網(wǎng)絡服務器數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn)用戶對檔案的自動化存取管理；當認證失敗時，柜鎖節(jié)點會鎖死并進行報警處理；柜鎖節(jié)點可以通過多種傳感器綜合判斷門鎖是否被暴力破解，并且將緊急消息發(fā)送給其他節(jié)點，實現(xiàn)聯(lián)動報警；柜鎖節(jié)點通過RFID模塊檢測出被存入/取出保密柜的檔案信息并將檔案信息發(fā)送給主控節(jié)點；柜鎖節(jié)點接受主控節(jié)點的指令控制電磁閥的開/閉、獲取傳感器信息和設備信息。
6.根據(jù)權利要求1所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的涉密場所智能管理監(jiān)控平臺，其特征在于，所述的視頻監(jiān)控節(jié)點由繼電器、網(wǎng)絡攝像頭、視頻監(jiān)控節(jié)點近距離無線通信模塊、視頻監(jiān)控節(jié)點傳感器模塊和MCU組成；視頻監(jiān)控節(jié)點傳感器模塊和視頻監(jiān)控節(jié)點近距離無線通信模塊通過串口與MCU連接，網(wǎng)絡攝像頭通過網(wǎng)絡接口連接到網(wǎng)絡服務器；視頻監(jiān)控節(jié)點傳感器模塊包括紅外熱釋電傳感器和微波傳感器，用于檢測場所人員的活動；視頻監(jiān)控節(jié)點近距離無線通信模塊用于MCU與其他節(jié)點進行數(shù)據(jù)傳輸；繼電器控制網(wǎng)絡攝像頭的開關；當視頻監(jiān)控節(jié)點傳感器檢測到人員進出活動或接收到其他節(jié)點指令時，MCU打開網(wǎng)絡攝像頭進行實時視頻監(jiān)控，并將視頻信息通過Internet傳輸?shù)骄W(wǎng)絡服務器進行數(shù)據(jù)存儲。
7.根據(jù)權利要求6所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的涉密場所智能管理監(jiān)控平臺，其特征在于，視頻監(jiān)控節(jié)點通過視頻監(jiān)控節(jié)點傳感器模塊檢測到人員進出活動時，打開網(wǎng)絡攝像頭進行實時監(jiān)控、錄像；視頻監(jiān)控節(jié)點接收到其他節(jié)點的緊急指令后，打開網(wǎng)絡攝像頭進行實時監(jiān)控、錄像；視頻監(jiān)控節(jié)點在設定時間段打開網(wǎng)絡攝像頭進行視頻監(jiān)控、錄像；用戶經(jīng)身份認證后通過視頻監(jiān)控節(jié)點進行遠程視頻監(jiān)控和錄像。
8.根據(jù)權利要求1所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的涉密場所智能管理監(jiān)控平臺，其特征在于，場所監(jiān)控節(jié)點包括場所監(jiān)控節(jié)點傳感器模塊、場所監(jiān)控節(jié)點近距離無線通信模塊和MCU，場所監(jiān)控節(jié)點傳感器模塊和場所監(jiān)控節(jié)點近距離無線通信模塊通過串口與MCU連接；場所監(jiān)控節(jié)點傳感器模塊包括紅外傳感器、溫/濕度傳感器、煙霧傳感器，分別用于監(jiān)測場所人員活動、場所環(huán)境溫/濕度、場所消防情況；當溫/濕度或煙霧異常時，監(jiān)控節(jié)點將通過場所監(jiān)控節(jié)點近距離無線通信模塊將報警信息發(fā)送到聯(lián)動報警節(jié)點和主控節(jié)點，實現(xiàn)現(xiàn)場報警和短信報警；當檢測到人員進出活動時，通知視頻監(jiān)控節(jié)點打開網(wǎng)絡攝像頭進行錄像監(jiān)控。
9.根據(jù)權利要求1所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的涉密場所智能管理監(jiān)控平臺，其特征在于，聯(lián)動報警節(jié)點包括MCU、報警裝置和聯(lián)動報警節(jié)點近距離無線通信模塊，聯(lián)動報警節(jié)點通過聯(lián)動報警節(jié)近距離無線通信模塊接收其他節(jié)點的報警信息，MCU控制報警模塊進行報警。
10.根據(jù)權利要求1-9中任一項所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的涉密場所智能管理監(jiān)控平臺，其特征在于，所述的近距離無線通信網(wǎng)絡為ZigBee、藍牙、紅外或無線局域網(wǎng)802.11中的一種或多種。
【文檔編號】G07C9/00GK103685507SQ201310674191
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月11日 優(yōu)先權日:2013年12月11日
【發(fā)明者】傅予力, 陳斌, 蔡仁欽, 李俊貝, 溫研東 申請人:華南理工大學